capteur capacitif pour conduit de précontrainte extérieure

MÉTHODES D’AUSCULTATION
DU MATÉRIAU EN PLACE
CÂBLES
B5-2
CAPTEUR CAPACITIF POUR CONDUIT
DE PRÉCONTRAINTE EXTÉRIEURE
PRINCIPE ET DESCRIPTION SOMMAIRE
OBJECTIF
Déterminer des anomalies d’injection au coulis de ciment dans les conduits de précontrainte.
PRINCIPE
Appareil composé de deux électrodes constituant un condensateur dont la capacité dépend des
caractéristiques diélectriques des matériaux existant à l’intérieur du conduit en PEHD ausculté, ce
qui permet de mettre en évidence des anomalies d’injection.
CARACTÈRE DESTRUCTIF
DE LA MÉTHODE
Non
MATURITÉ
Méthode et appareil récemment développés par IFSTTAR.
Deux anneaux en plastique formant ressort supportent :
−− sur la droite de la photo : un sabot amovible contenant un oscillateur HF (≈ 60 MHz) avec un
diviseur qui permet de ramener le signal de sortie vers 8k Hz, et supportant deux électrodes de
10 mm de largeur et de longueur 150 mm, espacées de 10 mm ;
−− au centre un sabot guide avec une roue codeuse orientable ;
−− sur la gauche : une électronique pour l’émission en radio-transmission des données et un
dispositif de télétransmission par radio ;
Un ordinateur portable équipée d’une sortie RS232 et d’une interface graphique développée sous
LABVIEW.
MATÉRIEL SPÉCIFIQUE
EMPLOYÉ
(CEREMA)
MODALITÉS D’APPLICATIONS
Concerne les conduits de précontrainte extérieure au béton en PEHD injectés au coulis de ciment,
en partie courante.
DOMAINE D’APPLICATION
Permet d’ausculter l’intérieur du conduit en PEHD sur une profondeur de 1 à 3 cm, suivant
l’épaisseur du conduit.
Permet de détecter des vides et des décollements, ainsi que de la « pâte blanche » dans certaines
conditions géométriques (pâte surmontant le coulis et présence de vide).
SUJÉTIONS PRATIQUES
D’INTERVENTION
Fonctionne sur batteries.
Nettoyer les conduits de façon à ce qu’ils soient propres et lisses (les passer au papier de verre et
les dégraisser le cas échéant).
La méthode fonctionne difficilement sur les conduits fortement déformés (soit ovalisés, soit
déformés en hélice suite à des ruptures de fils ou de torons), en raison de mauvais contacts.
LIMITES D’UTILISATION
Ne s’applique qu’à des conduits en PEHD de diamètre extérieur 90 mm (12T15) et 110 mm
(19T15) dans la géométrie actuelle des deux appareils existants, et à des épaisseurs de conduit
comprises entre 5 et 7 mm.
Les collections de l’Ifsttar
Octobre 2015
LIMITES D’UTILISATION
Les résultats de la mesure sont influencés par la teneur en eau des matériaux et par la distribution
des fils et/ou des torons dans la zone auscultée.
La méthode ne fonctionne pas avec des conduits en PVC.
PRÉCISION ET/OU SENSIBILITÉ
PERSONNEL ET COMPÉTENCES
Non définie à ce jour
Chargé d’investigation pour les mesures
Chargé d’étude pour l’exploitation
CARACTÉRISTIQUES OPÉRATOIRES
ACCÈS À 1 OU 2 FACES
Accès nécessaire sur toute la périphérie du conduit (espace libre de l’ordre de 10 cm).
COUPURES OU RESTRICTIONS
DE CIRCULATION NÉCESSAIRES
Non
RENDEMENT ET/OU
ÉCHANTILLONNAGE
Fonction des accès et de la préparation des conduits.
DÉLAIS DE DISPONIBILITÉ DES
RÉSULTATS
Résultats provisoires disponibles en temps réel pour des anomalies simples.
Quelques dizaines de mètres par jour.
Résultats définitifs après exploitation (1 j d’exploitation par journée de mesure).
PERTURBATIONS DU TRAFIC
SUR LES MESURES
Non
PERTURBATIONS DE
L’ENVIRONNEMENT SUR LES
MESURES
A priori non (à vérifier dans les ambiances fortement électromagnétiques).
RISQUES POUR LES
UTILISATEURS OU LE PUBLIC
Non (sans objet)
ENCOMBREMENT – POIDS
Léger et peu encombrant
AVANTAGES – INCONVÉNIENTS
AVANTAGES
Méthode non destructive
Méthode en continu pour détecter les vides et les décollements
Retour d’expérience encore limité sur l’utilisation de la méthode
Méthode expérimentale en cours de modélisation
INCONVÉNIENTS
Exploitation assez délicate et longue (peut nécessiter des sondages de confirmation)
Certains types de défauts peuvent ne pas être détectés (présence d’eau, corrosion des armatures,
etc.)
DISPONIBILITÉ – COÛT
DISPONIBILITÉ
Rare (LRPC Autun)
COÛT
Moyen
RÉFÉRENCES
J. M COTTINEAU, F. TAILLADE, C. AUBAGNAC, C. LACROIX, D. MALATERRE, J.-L. SAUSSOL,
2008, Sonde capacitive : Vers un outil de diagnostic des conduits de précontrainte extérieure,
Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, LCPC, 272, pp 107-122.
NORMES – MODES
OPÉRATOIRES – ARTICLES
T. BORE, F. TAILLADE, D. PLACKO, 2009, Capacitive probe for non destructive inspection of
external post-tensioned ducts: Modeling by DPSM Technique, 36th Annual Review of Progress in
Quantitative Nondestructive Evaluation, Rhode Island, ÉTATS-UNIS, 26/07/2009, 8 p
T. BORE, D. PLACKO, F. TAILLADE, 2010, Capteur capacitif pour le contrôle non destructif de
conduits de précontraintes dans les ouvrages d’art : Modélisation, mesures et estimation des
paramètres internes à la gaine, Instrumentation, Mesure, Métrologie, 10, 1-2, HERMES, pp. 9-32.
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